本發(fā)明屬于涂層防護(hù)領(lǐng)域,具體涉及一種派瑞林高溫裂解形成的防護(hù)涂層及其制備方法。
背景技術(shù):
1、派瑞林(parylene)是六十年代中期美國(guó)unioncarbide?co.開(kāi)發(fā)應(yīng)用的一種新型敷形涂層材料,它采用真空氣相沉積工藝制備,由活性小分子在基材表面生成敷形的聚合物薄膜涂層。派瑞林是一種保護(hù)性高分子材料,中文名,聚對(duì)二甲苯,根據(jù)分子結(jié)構(gòu)的不同,派瑞林可分為n型、c型、d型、f型、ht型等多種類(lèi)型。派瑞林涂層是一種對(duì)二甲苯的聚合物,先將對(duì)二甲苯加熱到680攝氏度,形成具有活性對(duì)二甲苯二聚體,在沉積腔降低溫度后,這種二聚體沉積在基材表面,形成聚合物薄膜。由于對(duì)二甲苯結(jié)構(gòu)高度對(duì)稱,偶極矩為0,且由于苯環(huán)的存在,聚合物分子具有較大的自由體積;同時(shí)由于聚合物分子量相對(duì)較大,使得涂層致密性高。由于以上特征,派瑞林涂層具有低水、氣體滲透性、高屏障效果能夠達(dá)到防潮、防水、防銹、抗酸堿腐蝕的作用。但由于派瑞林由于其材料分子結(jié)構(gòu)類(lèi)型特征,其涂層表面能范圍相對(duì)較為單一,應(yīng)用場(chǎng)景受到較大限制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為克服現(xiàn)有派瑞林防護(hù)涂層表面能范圍單一的問(wèn)題,本發(fā)明的具體實(shí)施方式提供一種如下的涂層及其制備方法:
2、一種涂層,所述涂層是由氣態(tài)的有機(jī)單體與高溫裂解后的派瑞林活性單體通過(guò)化學(xué)反應(yīng)沉積于基材表面的聚合涂層,所述有機(jī)單體包括全氟聚醚和/或全氟聚醚衍生物。
3、可選的,所述全氟聚醚或全氟聚醚衍生物具有下式(1)所示的結(jié)構(gòu),
4、
5、式(1)中,r1為氫原子、鹵素原子、c1-c4的烴基、c1-c4的鹵代烴基、羥基、羧基、異氰酸酯基、酯基、下式(2)或下式(3)所示的基團(tuán),
6、
7、r2和r3分別獨(dú)立的選自為連接鍵、酰胺基、磺?;?、氨基甲酸酯基、c1-c4的亞烷基、c1-c4的鹵代亞烷基、c6-20的亞芳基或下式(4)的基團(tuán)中的至少一種,
8、
9、r4為氫原子、鹵素原子、c1-c4的烷基、c1-c4的鹵代烷基、羥基、羧基、異氰酸酯基、酯基或-cof,n為1~10的整數(shù),m為1~200的整數(shù),m個(gè)cnf2no基團(tuán)相互獨(dú)立,
10、式(2)中r5、r6和r7分別獨(dú)立的選自為氫原子、c1-c10的烷基或c1-c10的鹵代烷基,式(3)中,r8、r9和r10分別獨(dú)立的選自于氫原子、鹵素原子、c1-c10的烷基、c1-c10的鹵代烷基、c1-c10的烷氧基或c1-c10的鹵代烷氧基,式(4)中,x為o、s或nh,k為1~10的整數(shù),j為1~20的整數(shù),j個(gè)ckf2ko基團(tuán)相互獨(dú)立。
11、可選的,式(1)中,所述r1為氟原子、c1-c4的全氟代烷基、羥基、羧基、式(2)或式(3)所示的基團(tuán),所述r2和r3分別獨(dú)立的選自為連接鍵、c1-c2的亞烷基、c1-c2的全氟代亞烷基或式(4)的基團(tuán),所述r4為氟原子、-cof、c1-c4的全氟代烷基、羥基或羧基,所述n為1~3的整數(shù),m為5~50的整數(shù),
12、式(2)中,所述r5、r6和r7分別獨(dú)立的選自為氫原子或甲基,式(3)中,所述r8為c1-c4的烷基或c1-c4的烷氧基,所述r9和r10分別獨(dú)立的選自于氫原子、c1-c4的烷基或c1-c4的烷氧基,式(4)中,所述k為1~4的整數(shù),j為1~4的整數(shù)。
13、可選的,所述r1為氟原子或c1-c4的全氟代烷基,r2和r3為連接鍵或c1-c2的全氟代亞烷基,r4為氟原子、-cof或c1-c4的全氟代烷基。
14、可選的,所述r1和r4為羥基,r2和r3分別獨(dú)立的選自為c1-c4的亞烷基和式(4)的基團(tuán)中的至少一種。
15、可選的,所述r1為羧基或式(2)所示的基團(tuán),r2為連接鍵、或c1-c4的亞烷基和式(4)的基團(tuán)中的至少一種,r3為連接鍵,r4為氟原子或c1-c4的全氟代烷基。
16、可選的,所述派瑞林活性單體與所述全氟聚醚和/或全氟聚醚衍生物的質(zhì)量比為10:1~1:10。
17、可選的,所述派瑞林活性單體與所述全氟聚醚和/或全氟聚醚衍生物的質(zhì)量比5:1~5:1。
18、可選的,所述派瑞林為派瑞林n粉、c粉、d粉、f粉或ht粉中的至少一種。
19、一種以上所述涂層的制備方法,包括:
20、提供基材,將基材置于真空沉積室中;
21、真空沉積室中導(dǎo)入氣態(tài)的有機(jī)單體和高溫裂解后的派瑞林活性單體;
22、所述有機(jī)單體和派瑞林活性單體在真空沉積室中反應(yīng)在所述基材表面形成所述涂層。
23、一種器件,其所述器件的至少部分表面具有以上所述的涂層。
24、本發(fā)明具體實(shí)施方式方案的涂層為通過(guò)包括全氟聚醚和/或全氟聚醚衍生物的有機(jī)單體與高溫裂解后的派瑞林活性單體通過(guò)化學(xué)反應(yīng)沉積于基材表面的聚合涂層,所述涂層克服了現(xiàn)有派瑞林防護(hù)涂層的表面能范圍相對(duì)較為單一,應(yīng)用場(chǎng)景受到較大限制的問(wèn)題。
1.一種涂層,其特征在于,所述涂層是由氣態(tài)的有機(jī)單體與高溫裂解后的派瑞林活性單體通過(guò)化學(xué)反應(yīng)沉積于基材表面的聚合涂層,所述有機(jī)單體包括全氟聚醚和/或全氟聚醚衍生物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層,其特征在于,所述全氟聚醚或全氟聚醚衍生物具有下式(1)所示的結(jié)構(gòu),
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂層,其特征在于,式(1)中,所述r1為氟原子、c1-c4的全氟代烷基、羥基、羧基、式(2)或式(3)所示的基團(tuán),所述r2和r3分別獨(dú)立的選自為連接鍵、c1-c2的亞烷基、c1-c2的全氟代亞烷基或式(4)的基團(tuán),所述r4為氟原子、c1-c4的全氟代烷基、羥基、羧基或-cof,所述n為1~3的整數(shù),m為5~50的整數(shù),
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂層,其特征在于,所述r1為氟原子或c1-c4的全氟代烷基,r2和r3為連接鍵或c1-c2的全氟代亞烷基,r4為氟原子、-cof或c1-c4的全氟代烷基。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂層,其特征在于,所述r1和r4為羥基,r2和r3分別獨(dú)立的選自為c1-c4的亞烷基和式(4)的基團(tuán)中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的涂層,其特征在于,所述r1為羧基或式(2)所示的基團(tuán),r2為連接鍵、或c1-c4的亞烷基和式(4)的基團(tuán)中的至少一種,r3為連接鍵,r4為氟原子或c1-c4的全氟代烷基。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層,其特征在于,所述派瑞林活性單體與所述全氟聚醚和/或全氟聚醚衍生物的質(zhì)量比為10:1~1:10。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的涂層,其特征在于,所述派瑞林活性單體與所述全氟聚醚和/或全氟聚醚衍生物的質(zhì)量比5:1~5:1。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層,其特征在于,所述派瑞林為派瑞林n粉、c粉、d粉、f粉或ht粉中的至少一種。
10.一種權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述涂層的制備方法,其特征在于,包括:
11.一種器件,其特征在于,所述器件的至少部分表面具有權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的涂層。